Essay Review: A History of Biochemistry: History of the Identification of the Sources of Free Energy in Organisms,Early Studies on Biosynthesis

Henceforth these will be referred to as vol. 31 and vol. 32. Part i, Protobiochemistry and Part ii, From proto-biochemistry to biochemistry (Amsterdam, 1972) will be referred to as vol. 30.

Vol. 32, 135–9; 193f. Thus those who had learnt to appreciate J. Horbaczewski's contribution to the chemistry and biochemistry of uric acid will be pleased that Professor Florkin gives considerable attention to this neglected figure in the history of biochemistry.

“L'histoire des sciences est l'histoire des défaites de l'irrationalisme”, vol. 31, 9. See also Bachelard G. , L'activité rationaliste de la physique contemporaine (Paris, 1951), 27.

Vol. 31, 9–10.

Edsall J. T. , “The evolution of biochemistry”, Science, cviii (1973), 607; Parascandola J. , Origins of life, viii (1977), 176–7.

See “Retrospect”, vol. 32, 126–30. About Pflüger more is to follow.

Vol. 31, 5–6.

“The cell-theory”, in The scientific memoirs of Thomas Henry Huxley , i (ed. by Foster M. Lankester E. Ray , London, 1898), 241–78, p. 278. This was a critical review article first published in the British and foreign medico-chirurgical review (1853); Huxley T. H. , “On the physical basis of life”, in Lectures and essays (London, 1931), 67–91, pp. 83–84. This was a lay-sermon given in Edinburgh in 1868.

Bernal J. D. , The origin of life (London, 1967), xii–xiii.

Vol. 32, 81.

Cf. Beach E. F. , “Beccari of Bologna: The discoverer of vegetable protein”, Journal of the history of medicine, xvi (1961), 354–73, p. 362. Beccari's “De frumento” in De Bononiensi scientiarum et artium Instituto atque Academia commentarii, ii (1745), pt i has not been accessible to me. See also “Sur le froment”, Collection académique … de la partie etrangère, contenant les Mémoires de l'Académie des Sciences de l'Institut de Bologne, x (1773), 1–5.

Vickery H. B. , “The origin of the word protein”, The Yale journal of biology and medicine, xxii (1950), 387–93.

Vol. 34, 8.

Discovered and isolated as a thermolabile substance from germinating barley by the French industrial chemists A. Payen and J. F. Persoz in 1833. Cf. “Mémoire sur la diastase, les principaux produits de ses réactions, et leurs applications aux arts industriels”, Annales de chimie et de physique, liii (1833), 73–92.

Berzelius J. , “Einige Ideen über eine bei der Bildung organischer Verbindungen in der lebenden Naturwirksamen, aber bisher nicht bemerkte Kraft”, Jahres-Bericht über die Fortschritte der physischen Wissenschaften, xv (1836), 237–45.

Kühne W. , “Ueber das Verhalten verschiedener organisirter und sog. ungeformter Fermente”, Verhandlungen des Naturhistorisch-medicinischen Vereins zu Heidelberg, i (1877), 190–3.

Proceedings of the Conference on the historical development of bioenergetics, sponsored by the American Academy of Arts and Sciences (Boston, 1975), 225–8.

Teich M. , “Ferment or enzyme: What's in a name?” (prepared for press).

Pflüger E. , “Ueber die Diffusion des Sauerstoffs, den Ort und die Gesetze der Oxydationprocesse im thierischen Organismus”, Archiv für die gesammte Physiologie des Menschen und der Thiere (Pflüger), vi (1872), 43–64; idem, “Beiträge zur Lehre von der Respiration. i. Ueber die physiologische Verbrennung in den lebendigen Organismen”, ibid., x (1875), 251–367; 641–6.

Teich M. , “From ‘enchyme’ to ‘cyto-skeleton’: The development of ideas of the chemical organization of living matter”, in Teich M. Young R. (eds), Changing perspectives in the history of science (London, 1973), 439–71, p. 455.

Vol. 31, 190.

Vol. 32, 116–23.

Vol. 31, 121.

Lipmann F. , “Metabolic generation and utilization of phosphate bond energy”, Advances in enzymology, i (1941), 99–162.

Fruton J. S. , “Energy-rich proteins”, in Proceedings, op. cit. (ref. 17), 41, 17.

Vol. 32, 118–19.

Thus there is the question whether Pflüger considered “intramolecular heat” available for chemical work; cf. Fruton , op. cit. (ref. 25), 20. Florkin defines ‘intramolecular oxidation’ as the disproportionation of CxHyOz compounds, and recognizes in it one of three main sources of free energy in biological systems (the other being photophosphorylation and oxidative phosphorylation); cf. vol. 31, 1–2. In a sense its history goes back to Lavoisier's suggestion in 1789 that the effects of alcoholic fermentation on sugar (considered by the latter to be a vegetable oxide composed of carbon, hydrogen and oxygen) were to decompose it into two portions: “one part is oxygenated at the expense of the other, so as to form carbonic acid, whilst the other part being disoxyginated in favour of the former, is converted into the combustible substance alkohol”, cf. Lavoisier A. , Elements of chemistry (New York, 1965), 139. Apparently, the term ‘intramolecular respiration’ was used first by the plant physiologist W. Pfeffer in 1878; cf. Florkin , vol. 31, 197. It seems that the physiologist Karl Ludwig introduced the term ‘internal breathing’ (inneres Atmen) before that. He defined it as the exchange of gases between tissues and the circulating blood. See Sachs J. , “Ein Beitrag zur Frage über den Ort der Kohlensäurebildung im Organismus”, Archiv für Anatomie, Physiologie und wissenschaftliche Medizin (Reichert and Du Bois Reymond, 1863), 345–62.

Vol. 31, 2.

The study of the historical relationships of science and drink (and food) is a neglected field. See Teich M. , “Science and brewing in Germany 1870–1918”, Abstracts of scientific papers (XVth International Congress of the History of Science, Edinburgh, 10–19 August 1977), 267.

Fernbach A. Hubert L. , “De l'influence des phosphates et de quelques autre matières minérales sur la diastase protéolytique du malt”, Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences, cxxi (1900), 293–5.

Sørensen S. P. L. , “Enzymstudien. ii. Mitteilung. Ueber die Messung und die Bedeutung der Wasserstoffionenkonzentration bei enzymatischen Prozessen”, Biochemische Zeitschrift, xxi (1909), 130–304.

Willstätter R. Stoll A. , Untersuchungen über Chlorophyll (Berlin, 1913); Untersuchungen über die Assimilation der Kohlensäure (Berlin, 1918).

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Vol. 31, 27.

Kohler R. , “The background to Eduard Buchner's discovery of cell-free fermentation”, Journal of the history of biology, iv (1971), 35–61, pp. 36–37.

Teich , op. cit. (ref. 20), 443–4.

Nobel lectures, chemistry 1901–1921 (Amsterdam-London-New York, 1966), 121.

Baeyer A. , “Ueber die Wasserentziehung und ihre Bedeutung für das Pflanzenleben und die Gährung”, Berichte der Deutschen chemischen Gesellschaft, iii (1870), 63–78. This paper contained the idea regarding the formation of carbohydrates on the basis of the polymerization of formaldehyde. It went back to some experiments by Alexander Mikhailovich Butlerov in 1861, and persisted long into the 1930s.

Naegeli C. , Theorie der Gährung. Ein Beitrag zur Molecular-Physiologie (Munich, 1879).

Pasteur L. , “Expériences et vues nouvelles sur la nature des fermentations”, Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences, lii (1861), 1260–4.

Buchner E. , “Ueber den Einfluss des Sauerstoffs auf Gährungen”, Zeitschrift für physiologische Chemie, ix (1885), 380–415.

Nobel lectures, op. cit. (ref. 41). 121–2.

Ibid., 111.

Buchner E. , Fortschritte in der Chemie der Gärung. Antritts-rede bei Uebernahme der ausserordentlichen Professur für analytische und pharmaceutische Chemie an der Hochschule zu Tübingen am 4 Februar 1897 (Tübingen, 1897); idem, “Alkoholische Gärung ohne Hefezellen (Vorläufige Mittheilung)”, Berichte der Deutschen chemischen Gesellschaft, xxx (1897), 117–24. Hans Buchner gave his paper to the Society for Morphology and Physiology in Munich on 16 March 1897; see “Die Bedeutung der activen löslichen Zellproducte für den Chemismus der Zelle”, in Sitzungsberichte der Gesellschaft für Morphologie und Physiologie in München, xiii (1897), 4–20. Robert E. Kohler considers this to be “The first announcement of the discovery of zymase …”; see “The reception of Eduard Buchner's discovery of cell-free fermentation”, Journal of the history of biology, v (1972), 327–53, p. 328. In view of Eduard Buchner's earlier Inaugural Lecture this is clearly incorrect.

Fischer E. Lindner P. , “Ueber die Enzyme einiger Hefen”, Berichte der Deutschen chemischen Gesellschaft, xxviii (1895), 3034–9, p. 3038.

Buchner , Berichte, op. cit. (ref. 48), 120. There is an almost identical passage to be found in the Inaugural Lecture, op. cit. (ref. 48), 21.

Buchner , Berichte, op. cit. (ref. 48), 124.

This comes also out of Hans Buchner's paper; see Sitzungsberichte, op. cit. (ref. 48), 5–6, 7.

Die erste Frage, die sich da entgegendrängt, ist diejenige nach einer geeigneten Methode, um in den Besitz unveränderter Zellsäfte zu gelangen. In dieser Beziehung ist neuerdings ein Fortschritt erzielt durch ein Verfahren, welches mein Bruder Eduard kürzlich in den Berichten der Deutschen chemischen Gesellschaft näher beschrieben hat. Eduard Buchner hatte schon vor mehreren Jahren die Idee gefasst und praktisch verwirklicht, den Zellsaft von niederen Pilzen, insbesondere Hefezellen, durch mechanische Zerreibung der letzteren, eventuell unter Beimengung von Sand, zu gewinnen. Dieses Verfahren wurde in neuerer Zeit verbessert durch nachfolgende Auspressung der zerriebenen Pilzzellen bei einem Druck von 4–500 Atmosphären …. Da diese Untersuchungen im hiesigen hygienischen Institut vor unseren Augen ausgeführt wurden, nahmen wir sofort Anlass, auch Bacterienzellen, d.h. Massenculturen von solchen, dem neuen Auspressungsverfahren zu unterwerfen. Bei diesen Versuchen, welche Herr Dr. Martin Hahn ausführte …. Am Presssaft der Hefezellen zeigte sich aber bald eine weitere höchst merkwürdige Erscheinung und es ist das Verdienst von Eduard Buchner, dies zuerst richtig gedeutet und durch Versuche sicher bewiesen zu haben, dass der absolut klare, von lebenden Zellen ganz freie Presssaft im Stande ist, alkoholische Gärung zu bewirken, d.h. also, gärungsfähigen Zucker in Alkohol und Kohlensäure zu spalten.

Vol. 31, 31; see Kohler , op. cit. (ref. 48).

Delbrück M. , “Ueber die Fortschritte der Gärungschemie in den letzten Dezennien” (1898), in Delbrück M. und Struve E. , Beiträge zur Geschichte des Biers und der Brauerei Gesammelte Vorträge (Berlin, 1903), 71: Ist die Zymase ein Stoff, welcher durch die lebende, insbesondere durch die wachsende Hefe erzeugt wird, ist sie ein stickstoffhaltiger, eiweissartiger Stoff, so wird es möglich sein, durch passende Ernährung und Behandlung den Gehalt der Hefe an Zymase, oder, wie wir bisher sagten, die Gärkraft der Hefe zu erhöhen. So ist es dem wirklich: Und das ist einer der Gesichtspunkte, welcher uns Gärungstechnologen nach anfänglichem Zaudern schnell an die Zymase hat glauben lassen. Hayducks Versuche aus den 80er Jahren zeigten, dass es möglich ist, durch Steigerung der Stickstoffgabe, gegeben in Form von Asparagin, den Stickstoffgehalt der Hefe ungemein zu erhöhen, dass weiter die Gärkraft, d.h. die ohne Vermehrung der Hefezellen in einer Zuckerlösung in der Zeiteinheit hervorgerufene Gärung, an der Kohlensäureentwicklung gemessen, proportional dem Stickstoffgehalt steigt und fällt.

Vol. 31, 2.

Teich M. , “On the historical foundations of modern biochemistry”, Clio medica, i (1965), 41–57.

Ibid., 53.

Teich , op. cit. (ref. 20), 440.

Vol. 31, 10.

Keilin D. , The history of cell respiration and cytochrome (Cambridge, 1966).

Lipmann F. , Wanderings of a biochemist (New York, 1971).

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Chibnall A. C. , The road to Cambridge (Cambridge, 1966), 22 (reprinted from Annual review of biochemistry, xxxv (1966)). See also Vol. 32, 153. Judging by printing errors vol. 32 was prepared less carefully than the previous ones (e.g., p. 141: Schwnn instead of Schwann; p. 220: Plate 162 is not identified; pp. 313, 356: Hansik instead of Hamsík).